PCB的元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)是一個(gè)重點(diǎn),最終產(chǎn)品的質(zhì)量都在于焊點(diǎn)的質(zhì)量。因此,焊盤(pán)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理,至關(guān)重要。
對(duì)于同一個(gè)元件,凡是對(duì)稱使用的焊盤(pán)(如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持其全面的對(duì)稱性,即焊盤(pán)圖形的形狀與尺寸應(yīng)完全一致。以保證焊料熔融時(shí),作用于元器件上所有焊點(diǎn)的表面張力(也稱為潤(rùn)濕力)能保持平衡(即其合力為零),以利于形成理想的焊點(diǎn)。
以下分類講一下不同類型元器件的焊盤(pán)設(shè)計(jì)要求:
一、片式(Chip)元件焊盤(pán)設(shè)計(jì)應(yīng)掌握以下關(guān)鍵要素
對(duì)稱性:兩端焊盤(pán)必須對(duì)稱,才能保證熔融焊錫表面張力平衡;對(duì)于小尺寸的元件0603、0402、0201等,兩端融焊錫表面張力的不平衡,很容易引起元件形成“立碑”的缺陷。
焊盤(pán)間距:確保元件端頭或引腳與焊盤(pán)恰當(dāng)?shù)拇罱映叽纾?br />
焊盤(pán)剩余尺寸:搭接后的剩余尺寸必須保證焊點(diǎn)能夠形成彎月面;
焊盤(pán)寬度:應(yīng)與元件端頭或引腳的寬度基本一致。
在實(shí)際生產(chǎn)中,最常見(jiàn)到0402元件焊盤(pán)設(shè)計(jì)不合理,造成缺陷比較多,在這里,給大家一個(gè)0402元件的優(yōu)選焊盤(pán)設(shè)計(jì)方案,這個(gè)方案在生產(chǎn)實(shí)際中效果比較好,缺陷率極低。
0402優(yōu)選焊盤(pán)各項(xiàng)參數(shù)及焊盤(pán)圖形
二、SOP及QFP設(shè)計(jì)原則:
1、 焊盤(pán)中心距等于引腳中心距;
2、 單個(gè)引腳焊盤(pán)設(shè)計(jì)的一般原則
Y=T+b1+b2=1.5~2mm (b1=0.3~1.0mm b2=0.3~0.7mm)
X=1~1.2W
3、 相對(duì)兩排焊盤(pán)內(nèi)側(cè)距離按下式計(jì)算(單位mm)
G=F-K
式中:G—兩排焊盤(pán)之間距離,
F—元器件殼體封裝尺寸,
K—系數(shù),一般取0.25mm,
三、BGA的焊盤(pán)設(shè)計(jì)原則
1、PCB上的每個(gè)焊盤(pán)的中心與BGA底部相對(duì)應(yīng)的焊球中心相吻合;
2、PCB焊盤(pán)圖形為實(shí)心圓,導(dǎo)通孔不能加工在焊盤(pán)上;
3、與焊盤(pán)連接的導(dǎo)線寬度要一致,一般為0.15mm~0.2mm;
4、阻焊尺寸比焊盤(pán)尺寸大0.1mm~0.15mm;
5、焊盤(pán)附近的導(dǎo)通孔在金屬化后,必須用阻焊劑進(jìn)行堵塞,高度不得超過(guò)焊盤(pán)高度;
6、在BGA器件外廓四角加工絲網(wǎng)圖形,絲網(wǎng)圖形的線寬為0.2mm~0.25mm。
四、焊盤(pán)的熱隔離
SMD器件的引腳與大面積筒箔連接時(shí),要進(jìn)行熱隔離處理,否則會(huì)由于元件兩端熱量不均衡,造成焊接缺陷。
五、再流焊工藝導(dǎo)通孔的設(shè)置
1、一般導(dǎo)通孔直徑不小于0.75mm;
2、除SOIC、QFP、PLCC 等器件外,不能在其它元器件下面打?qū)ǹ祝?br />
3、導(dǎo)通孔不能設(shè)計(jì)在焊接面上片式元件的兩個(gè)焊盤(pán)中間的位置;
4、更不允許直接將導(dǎo)通孔作為BGA器件的焊盤(pán)來(lái)用;
5、導(dǎo)通孔和焊盤(pán)之間應(yīng)有一段涂有阻焊膜的細(xì)連線相連,細(xì)連線的長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5mm;寬度大于0.4mm。
六、插裝元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)
1、孔距為5.08mm或以上的,焊盤(pán)直徑不得小于3mm;
2、孔距為2.54mm的,焊盤(pán)直徑最小不應(yīng)小于1.7mm;
3、電路板上連接220V電壓的焊盤(pán)間距,最小不應(yīng)小于3mm;
4、流過(guò)電流超過(guò)0.5A(含0.5A)的焊盤(pán)直徑應(yīng)大于等于4mm;
5、焊盤(pán)以盡可能大一點(diǎn)為好,對(duì)于一般焊點(diǎn),其焊盤(pán)直徑最小不得小于2mm。
插裝元器件焊盤(pán)孔徑設(shè)計(jì)
采用波峰焊接工藝時(shí),元件插孔孔徑,一般比其引腳線徑大0.1 mm- 0.3mm為宜,其焊盤(pán)的直徑應(yīng)大于孔徑的3倍。電阻、二極管的安裝孔距應(yīng)設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)系列7.5mm、10mm、12.5mm、15mm,電解電容的安裝 孔距應(yīng)與元件引腳距一致,三極管的安裝孔距應(yīng)為2.54mm。
七、采用波峰焊工藝時(shí),貼片元件的焊盤(pán)設(shè)計(jì)
采用波峰焊焊接片式元件時(shí),應(yīng)注意“陰影效應(yīng)(缺焊)、‘橋接’(短路)”的發(fā)生,對(duì)于CHIP元件,應(yīng)將元件的軸向方向垂直于PCB的傳送方向,小的元件應(yīng)在大的元件前面,間距應(yīng)大于2.5mm;